phân tích chi tiết về tướng trầm tích của hệ tầng Cô Tô phân bố trên các đảo Cô Tô To, Cô Tô Con và đảo Thanh Lân thuộc quần đảo Cô Tô, tỉnh Quảng Ninh. Tướng trầm tích từ F1 đến F7 đã được nhận diện và phân loại dựa trên thành phần, cấu trúc trầm tích, tính phân lớp và xu hướng độ hạt là bằng chứng giúp xác định môi trường lắng đọng trầm tích.
THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số - 2021, trang - 15 ISSN 2615-9902 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH TURBIDITE TRÊN QUẦN ĐẢO CÔ TÔ, ĐÔNG BẮC VIỆT NAM Nguyễn Văn Kiểu1, 2, Bùi Việt Dũng1, Bùi Huy Hoàng1, Nguyễn Quang Tuấn1 Viện Dầu khí Việt Nam Trường Đại học Khoa học Công nghệ AGH, Ba Lan Email: van@agh.edu.pl https://doi.org/10.47800/PVJ.2021.07-01 Tóm tắt Nghiên cứu trình bày phân tích chi tiết tướng trầm tích hệ tầng Cô Tô phân bố đảo Cô Tô To, Cô Tô Con đảo Thanh Lân thuộc quần đảo Cơ Tơ, tỉnh Quảng Ninh Tướng trầm tích từ F1 đến F7 nhận diện phân loại dựa thành phần, cấu trúc trầm tích, tính phân lớp xu hướng độ hạt chứng giúp xác định mơi trường lắng đọng trầm tích Kết phân tích cho thấy phát triển lặp lại tướng trầm tích hệ thống trầm tích turbidite quần đảo Cơ Tơ nhóm lại thành nhóm tướng mơi trường (FA): nhóm tướng sườn thềm với kênh trầm tích dạng trượt lở (slump) (FA1); quạt ngầm đáy biển với xuất phổ biến kênh rạch đào khoét thuộc phần quạt (FA2); thùy quạt (FA3) thùy quạt ngồi (FA4) Các nhóm tướng đại diện cho hệ thống trầm tích biển sâu với phát triển mạnh mẽ quạt ngầm turbidite theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, phát triển từ đảo Thanh Lân, đảo Cô Tơ Con đến đảo Cơ Tơ To Từ khóa: Tướng turbidite, trầm tích nước sâu, quạt ngầm đáy biển, quần đảo Cô Tô, đảo Thanh Lân Giới thiệu Nhiều vỉa dầu khí với giá trị kinh tế lớn giới phát 80 bể trầm tích thành tạo trầm tích turbidite [1 - 3] Tại Việt Nam, bên cạnh phát dầu khí móng hay thành tạo trầm tích ven bờ tuổi Oligocene Miocene thuộc bể trầm tích Cenozoic thềm lục địa Việt Nam, thành tạo trầm tích turbidite hình thành mơi trường nước sâu đối tượng gần đặc biệt quan tâm Liên quan đến thành tạo trầm tích kể đến cụm mỏ khí Hải Thạch - Mộc Tinh bể Nam Côn Sơn với vỉa chứa cát kết turbidite tuổi Miocene gần phát dầu khí cát kết turbidite Miocene muộn giếng khoan Kèn Bầu thuộc khu vực phía Nam bể Sơng Hồng Để hiểu rõ đặc điểm tướng, môi trường trầm tích thành tạo trầm tích turbidite mơi trường biển sâu bể trầm tích chứa dầu khí giới nói chung Việt Nam nói riêng, công tác nghiên cứu khảo Ngày nhận bài: 26/5/2021 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 26/5 - 8/6/2021 Ngày báo duyệt đăng: 1/7/2021 DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 sát thực địa điểm lộ trầm tích bờ trọng Các nghiên cứu phân tích chi tiết điểm lộ liên quan đến thành tạo trầm tích tương ứng để minh họa đối sánh với đặc điểm trầm tích thu thập từ giếng khoan Kết phân tích so sánh kết hợp với phân tích địa vật lý chứng quan trọng để luận giải minh họa cho điều kiện thành tạo liên quan đến đối tượng chứa dầu khí nằm sâu lòng đất Trên lục địa đảo Việt Nam, điểm lộ tiêu biểu để nghiên cứu minh họa cho kiểu trầm tích nước sâu phải kể đến thành tạo trầm tích turbidite thuộc hệ tầng Cô Tô phân bố đảo Cô Tô To (CTT), đảo Cô Tô Con (CTC) đảo Thanh Lân (TL) thuộc quần đảo Cơ Tơ (Hình 1) Nghiên cứu tiến hành phân tích chi tiết tướng trầm tích thành tạo trầm tích turbidite phân bố phạm vi đảo Cô Tô To, đảo Cô Tô Con đảo Thanh Lân Nhóm tác giả phân loại thạch học, nhận diện kiểu cấu trúc trầm tích turbidite, phân chia tướng/nhóm tướng, đo hướng đổ cấu trúc xiên chéo gợn sóng, đo vẽ cột địa tầng thạch học phục hồi trình lắng đọng phát triển hệ thống quạt ngầm đáy biển (submarine fans) PETROVIETNAM Địa chất khu vực nghiên cứu 2.1 Bối cảnh kiến tạo Bối cảnh kiến tạo hay môi trường địa động lực sinh thành thành tạo turbidite hệ tầng Cô Tô có nhiều quan điểm khác nhau: (1) thành tạo võng sụt sâu tương ứng kiểu võng sụt nội máng Caledonian muộn Đông Bắc Bắc Bộ [4]; (2) nguồn gốc từ trình tạo núi tái sinh lắng đọng bồn trước cung (forearc basin) [5, 6]; (3) dạng tổ hợp thạch - kiến tạo kiểu bồn tiền địa, phản ánh trình tạo núi, bào mòn diễn giai đoạn Ordovician muộn - Silurian sớm (O3-S1) Đông Bắc Bắc Bộ [7]; (4) hình thành bối cảnh bể tiền địa, mơi trường địa động lực “đai tạo núi nội lục”… [8] Nhìn chung, trầm tích hệ tầng Cơ Tơ bị phủ bất chỉnh hợp góc trầm tích lục ngun hệ tầng Đồ Sơn (D2-3đs) quan sát rõ đảo Trần (hay gọi đảo Lò Chúc San Chàng Tây, thuộc huyện đảo Cô Tô, tỉnh Quảng Ninh) [9] Từ Devonian đến nay, thành tạo trầm tích hệ tầng Cơ Tơ bị biến dạng mạnh liên quan đến pha tạo núi Indosinian Permian muộn - Triassic sớm, pha xâm nhập Yến Sơn Cretaceous muộn, cuối pha kiến tạo trượt Cenozoic hoạt động [7] 2.2 Địa tầng trầm tích Các thành tạo trầm tích đảo Cơ Tơ (bao gồm đảo Cơ Tô To Cô To Con) đảo Thanh Lân xếp vào hệ tầng Cơ Tơ (Hình 1) Thành tạo trầm tích đề cập lần vào năm 1892 thể đảo Thanh Lân đồ địa chất bể than Bắc Kỳ tỷ lệ 1/4.000.000 Ban đầu thành tạo trầm tích xếp vào hệ tầng Cô Tô với tuổi giả định Neogene dựa mô tả thành phần thạch học thành tạo trầm tích phân bố quần đảo Cô Tô so sánh tương đồng với trầm tích Neogene đất liền [10] Nhưng nghiên cứu sau hệ tầng Cơ Tơ có tuổi Silurian sớm thơng qua loạt hóa thạch bút Các điểm khảo sát thực địa Các điểm nhỏ khơng khảo sát đá tìm thấy đảo Thanh Lân, Cô Tô nhiều đảo khác [11 - 13] Sự tồn hóa thạch bút đá xác minh tuổi Silurian sớm thành tạo trầm tích hệ tầng Cơ Tô liên quan đến môi trường biển sâu Trên sở nghiên cứu thành hệ địa chất địa động lực, hệ tầng Cô Tô xếp vào thành hệ flysch, phản ánh q trình thành tạo trầm tích môi trường nước sâu điều kiện thu hẹp tiêu biến biển giai đoạn Ordovician muộn - Silurian sớm (O3-S1) Đông Bắc Bắc Bộ [14] Trong nghiên cứu thiết lập phân vị tầng Việt Nam, Tống Duy Thanh Vũ Khúc cho để thành tạo nên khối lượng trầm tích lớn đòi hỏi thời gian dài xếp hệ tầng Cô Tô tương ứng với tuổi Ordovician muộn Silurian sớm [9] Cơ sở tài liệu phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu thực sở 40 điểm khảo sát thuộc đảo Cô Tô To, đảo Cơ Tơ Con Thanh Lân (Hình 1) Tại điểm lộ, nhóm tác giả tiến hành định vị tọa độ điểm khảo sát, quan sát, mô tả đo vẽ thực địa Trong nghiên cứu này, bề dày lớp trầm tích phân định phân loại cỡ hạt trầm tích theo tiêu chuẩn hành [15, 16] Dựa mô tả quan sát phát triển theo không gian thời gian kiểu trầm tích ngồi thực địa, kết hợp với phân tích thạch học từ mẫu lấy điểm lộ, tướng thạch học nhóm tướng điểm lộ nhận diện theo phân loại tướng trầm tích turbidite Shanmugam (1988) [20] Các tướng/nhóm tướng sau thể đồ dạng biểu đồ hình trịn biểu diễn tỷ lệ tướng xuất Trong trình nghiên cứu ngồi thực địa, nhóm tác giả tiến hành đo hướng đổ tất cấu trúc xiên chéo gợn sóng quan sát điểm lộ thể lên đồ dạng biểu đồ hoa hồng để xác định hướng cung cấp vật liệu trầm tích Hình Bản đồ vị trí điểm khảo sát ngồi thực địa đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân, Việt Nam DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ Kết thảo luận 4.1 Tướng thạch học Trên sở đặc trưng cấu trúc trầm tích, kích thước hạt, bề dày lớp thành phần trầm tích, nhóm tác giả phân loại thành tạo trầm tích turbidite đảo Cô Tô đảo Thanh Lân thành tướng thạch học với thành phần thay đổi từ cuội tảng, cát kết đến bột sét ký hiệu từ F1 đến F7 (Hình 2) Tướng thạch học F1 gồm thành tạo cát kết hạt thô đến mịn, phổ biến dải cát/sét uốn lượn dạng dòng chảy rối xen kẽ có ổ sét màu xám xanh đến xám đen Tỷ lệ cát/sét tướng thạch học F1 thường cát kết chiếm ưu thế, đôi chỗ tỷ lệ cát sét ngang Ở số nơi, tướng thạch học F1 xuất dạng cấu trúc uốn lượn mà gặp dải cát/sét uốn lượn bề dày thường nhỏ so với tướng gặp dải cát/sét Tướng thạch học F2 với thành phần chiếm ưu cát, cát sạn với kích thước từ hạt thơ đến mịn Trong lớp cát, cát sạn thường bắt gặp mảnh ổ trầm tích ngoại lai có cỡ hạt đa dạng từ sạn đến bột sét, phổ biến ổ sét (mud clast) đôi chỗ ổ sét có cấu trúc trầm tích bên Cỡ hạt ổ trầm tích ngoại lai có quan hệ mật thiết với cỡ hạt tập trầm tích Tướng thạch học F2 thường gặp kiểu vi cấu trúc lớp riêng biệt, tướng có phân dị cỡ hạt mịn dần từ lên Tướng thạch học F3 có thành phần trầm tích đa dạng liên quan đến tướng đào khoét kênh dẫn (channel) với cỡ hạt từ cuội, sạn phần đáy phía cát hạt thơ đến hạt trung bắt gặp lớp hạt mịn phía Phần tướng bắt gặp ranh giới đào khoét rõ cắt lớp trầm tích phía Ranh giới đáy phổ biến cấu tạo lửa (flame structure) khuôn tải trọng (load cast) Tướng thạch học F4 chủ yếu gồm cát kết với bề dày 30 - 45 cm, có lên tới - m Bên lớp cát thuộc tướng thạch học F4 gần không quan sát cấu trúc trầm tích, có quan sát phân dị Bảng Đặc trưng tướng trầm tích quan sát đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân đối sánh với phân loại Emiliano Mutti Ricci Lucchi [17] Phân loại tướng trầm tích turbidite chỉnh sửa sau Emiliano Mutti Ricci Lucchi [17] Tướng Mơ hình tướng Thềm Phân loại tướng trầm tích turbidite đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân F1 F2 Sườn F Tướng F3 Quạt A Quạt B C Quạt D Nước sâu E&G DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 F4 Thành phần Cấu trúc Hình Cát, cát sạn lẫn ổ khối tảng cát, sét bột bột sét Chảy rối, cấu tạo khối đơi chỗ quan sát cát lẫn sạn lót đáy mịn dần lên 2a (F1), 3c (F1), 2b (F2), 3a, 3b (F2) Cát lẫn cuội sạn lót đáy đôi chỗ xuất ổ cát, sét bột Phân lớp, thấu kính kèm với đào khoét Cát dạng khối tới phân lớp Đôi chỗ cát lẫn sạn xen kẹp lớp sét bột phân lớp mỏng Cấu tạo khối, phân lớp ngang song song, cấu trúc xiên chéo, mịn dần lên 2e Cát hạt thô đến mịn chiếm ưu Phổ biến cấu trúc xiên chéo, gợn sóng, xiên chéo hai chiều (flaser) khuôn tải trọng (load cast) đôi chỗ gặp cấu trúc tóc rối 2f, 2h, 3r, 3q Cát phân lớp xen kẹp luân phiên với với lớp sét bột Phân lớp, phân dị cỡ hạt, xiên chéo 2g Sét bột phân lớp mỏng lẫn lớp cát mỏng hạt trung đến mịn Các lớp phân lớp mỏng đến mỏng, xiên chéo gợn sóng 2l, 2k, 3t, 3u F5 F6 F7 2c, 2d, 3e, 3f 3k PETROVIETNAM cỡ hạt số điểm lộ Tướng thạch học F4 thường gồm lớp cát kết xếp luân phiên đôi chỗ xen kẽ lớp sét bột phân lớp mỏng cm Tướng thạch học F5 chủ yếu cát hạt thô đến mịn chiếm ưu với bề dày 20 - 45 cm (ít gặp lớp trầm tích dày hơn) dễ quan sát thấy cấu trúc xiên chéo, gợn sóng khn tải trọng Thành phần trầm tích có phân dị cỡ hạt lớp trầm tích phần chứa cát hạt trung - mịn thường chứa cấu trúc gợn sóng Ngồi ra, bắt gặp tướng thạch học F5 cấu trúc xiên chéo chiều (flaser) cấu trúc lửa (nhưng không phổ biến) Tướng thạch học F6 gồm lớp cát phân lớp ngang song song dày từ 20 - 50 cm xen kẹp lớp sét bột phân lớp mỏng Đôi bắt gặp lớp cát có phân cấp độ hạt rõ phần cát hạt mịn thường chứa cấu trúc gợn sóng Kết thúc lớp cát thường lớp sét bột phân lớp mỏng màu xám đen màu trắng lớp trầm tích có tỷ lệ bột chiếm ưu Tướng thạch học F7 lớp sét, sét bột phân lớp mỏng (10 cm) đến mỏng (3 cm) xếp luân phiên xen kẹp lớp cát hạt trung đến mịn với bề dày không lớn (bề dày lớp cát xen kẹp thường không lớn bề dày lớp cát tướng thạch học F6) Cấu trúc trầm tích lớp thường phổ biến dạng xiên chéo gợn sóng Trầm tích thường có màu xám xanh đến xám đen gặp màu xám sáng tỷ lệ bột chiếm ưu so với sét 4.2 Nhóm tướng mơi trường trầm tích Dựa tướng thạch học, trình tự xếp lớp trầm tích xu hướng phát triển cỡ hạt từ cổ đến trẻ cột địa tầng thạch học xây dựng điểm khảo sát đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân (Hình 4) Nghiên cứu phân định thành nhóm tướng (facies association - FA) từ FA1 đến FA4 tương ứng với kiểu mơi trường tầm tích thay đổi từ sườn thềm đến quạt ngồi Các nhóm tướng tương ứng với phạm vi phân bố theo không gian trật tự lắng đọng theo thời gian Các đặc trưng trầm tích kiểu mơi trường tương ứng liên quan đến nhóm tướng mơ tả chi tiết sau: - FA1 - nhóm tướng sườn (slope) Nhóm tướng FA1 chủ yếu gồm tướng F1, F2 nhiều vị trí thường với tướng F7 Nhóm tướng bao gồm chủ yếu tập cuội, cát sét bột với độ dày khác có cấu trúc trượt lở ảnh hưởng chảy rối (turbidity current) Bên tập trầm tích thường có ổ trầm tích ngoại lai với nhiều kích thước khác đạt đến vài chục cm quan sát phổ biến điểm lộ đảo Cơ Tơ Con (Hình 2a, b 3a) Nhìn chung, tỷ lệ sét thấp thay vào trầm tích hạt thơ chiếm ưu nhóm tướng Theo phân loại Emiliano Mutti Ricci Lucchi [17], nhóm tướng đặc trưng cho mơi trường sườn thềm lục địa, với chế vận chuyển trầm tích trượt lở dịng vụn hỗn độn (slide, slump debris flow) Trầm tích thuộc nhóm tướng bắt nguồn từ bất ổn định sườn thềm dẫn đến trượt lở trầm tích vận chuyển xuống chân sườn tăng cường lượng mức độ xáo trộn Điều ngun nhân hình thành thành tạo trầm tích có cấu trúc hỗn độn với xuất ổ cát, ổ sét dải cát, sét bột uốn lượn quan sát phổ biến đảo Cơ Tơ Con (Hình 2a, b) - FA2 - nhóm tướng quạt (inner fan) Nhóm tướng FA2 gồm tướng F2, F3 F4 xếp chồng lên theo thứ tự Trên mặt cắt nhóm tướng FA2, trầm tích có xu mịn dần lên từ cát sạn lẫn cuội (bao gồm ổ sét cát) tướng F2 đến cát sạn tướng F3 lót đáy thường kết thúc cát hạt thô đến mịn xen lớp bột sét mỏng xen kẹp lớp cát dày tướng F6 Đồng thời, theo mặt cắt nhóm tướng FA2, lên phía lớp cát mỏng dần có tính phân lớp rõ ràng Theo phân loại mơi trường, nhóm tướng xếp vào thành tạo liên quan đến kênh rạch ngầm (channel) tập sét mỏng phân lớp song song đặc trưng cho trầm tích hạt mịn hình thành điều kiện lượng thấp nằm hai bên kênh rạch ngầm Nhiều nơi, dễ dàng quan sát ranh giới đào khoét dạng kênh rạch đáy, thường cát hạt thơ lẫn cuội sạn (Hình 2c, d) Đôi đáy lớp phổ biến cấu trúc lửa (Hình 3l, m) khn tải trọng (Hình 3i) Theo khơng gian, từ rìa tới kênh rạch, cấu trúc trầm tích có dạng thấu kính nơi chuyển tiếp tướng F3 F4 Trên vài mặt cắt, phần mỏng đáy tập cát có xu thô dần lên, trước trở lại xu mịn dần lên Các ổ trầm tích ngoại lai bắt gặp nhóm tướng kích thước chúng cỡ hạt trầm tích thường nhỏ so với nhóm FA1, từ cát kết hạt thơ lẫn sạn, cát kết tới sét bột Nhiều nơi bắt gặp cấu tạo xiên chéo lớp cát kết với góc dốc lớn gần đạt tới 30° Nhóm tướng FA2 đặc trưng cho môi trường quạt trong, kênh dẫn vật liệu trầm tích từ sườn tới quạt Trong mơi trường DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ quạt trong, nhóm tướng FA2 chia thành phần: (1) Phần có lượng cao xuất kênh rạch ngầm, với mặt cắt điển hình có dạng kênh xếp chồng; (2) Phần có lượng thấp nằm ngồi rìa kênh rạch, trầm tích thường mịn thường thể dạng thấu kính [18] Kết lòng kênh lấp đầy thân cát dày bắt nguồn từ trầm tích trượt lở đổ xuống từ sườn thềm sau trộn thêm nước tăng tính linh động lượng dòng chảy, dẫn đến khả đào khoét cao nơi chúng qua [19] Emiliano Mutti cho trầm tích bắt nguồn từ dịng turbidite có mật độ cao, lượng lớn có khả vận chuyển trầm tích hạt thơ đến thơ phân bố quạt [18] (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (k) (l) Hình Ảnh minh họa tướng trầm tích quan sát đảo Cô Tô Thanh Lân (xem thêm mô tả chi tiết kiểu tướng Bảng Mục 4.1): (a) tướng F1 sét bột xen cát cấu trúc dạng dải uốn lượn; (b) tướng F2 lớp cát dày chứa khối tảng cát ổ sét bột ngoại lai; (c, d) tướng F3 đặc trưng có mặt đào khoét (c) tầng cuội sạn lẫn ổ/ khối cát ngoại lai nằm ranh giới đào khoét (d); (e) tướng F4 cát phân lớp xen lớp sét bột phân lớp mỏng; (f, h) tướng F5 cát kết cấu trúc phân lớp xiên chéo; (g) tướng F6 cát xen lớp sét bột phân lớp mỏng đôi chỗ bề dày sét/bột đạt bề dày lớp cát tướng này; (l, k) tướng F7 gồm sét, sét bột xen lớp cát mỏng DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 - FA3 - nhóm tướng quạt (middle fan) Nhóm tướng FA3 gồm tập cát thơ đến trung lẫn sạn liên quan đến tướng F4 F5; đơi nhóm tướng bắt gặp cát phân lớp xen kẹp tập cát mịn lớp sét bột với độ dày ổn định tương ứng với tướng F6 Nhìn tổng thể, nhóm tướng FA3 thường có xu mịn dần lên lớp cát chúng bắt gặp phân dị cỡ hạt mịn dần lên trên: Phần lót đáy nhóm tướng FA3 cát sạn cát hạt thơ tướng F4 gần vắng bóng cuội tảng Các mảnh đá trơi bắt gặp nhóm tướng FA3 với kích thước nhỏ nhiều so với nhóm tướng FA2; dịch chuyển dần lên phía cát hạt mịn có phân lớp xiên chéo cấu trúc gợn sóng tướng F5 Các lớp cát xen kẹp lớp sét bột phân lớp mỏng giống quan sát thấy tướng F6 Trong nhóm tướng FA3, cấu trúc tóc rối (convoluted structure) bắt gặp trầm tích hạt mịn Ranh giới lớp cát sét bột quan sát cấu trúc lửa Nhóm tướng FA3 đặc trưng cho môi trường quạt giữa, nơi xuất thân cát dạng lớp phủ (sheet sand) có diện phân bố rộng xen với thân cát phân bố dọc kênh rạch Tỷ phần cát sét nhóm tướng FA3 tương đối cao thấp FA1 FA2 ngược lại diện phân bố thân cát phát triển rộng Theo không gian, phân bố nhóm tướng FA3 kéo dài hàng trăm mét chịu ảnh hưởng từ dịng turbidite lấp đầy lòng kênh tràn bờ để tạo thùy trầm tích (lobe) [18] Trong chế chịu ảnh hưởng hoạt động trượt PETROVIETNAM (a) (b) (c) (e) (f) (h) (i) (l) (m) (q) (r) (t) (u) (d) (g) (k) (n) (s) Hình Các cấu trúc trầm tích tiêu biểu quan sát từ thành tạo trầm tích turbidite đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân: (a) dòng chảy rối với dải sét uốn lượn; (b) khối cát sạn ngoại lai nằm tập cát (large pebble-sized clast); (c) lớp cát sét bột ngoại lai nằm cát hạt thô đến mịn (angular clast); (d) cát sạn tiêm nhập (injection structures); (e) sạn kết đa khống lót đáy lớp cát dày; (f) cát hạt thô lẫn sạn cấu tạo khối; (g) cát sạn cấu tạo khối có phân dị cỡ hạt từ thô tới mịn với đáy lớp cát ranh giới khuôn tải trọng; (h) tướng cấu trúc trầm tích tương ứng với chu kỳ Bouma (Bouma sequence); (i) khuôn tải trọng (load cast); (k) đào khoét kênh rạch; (l, m) cấu trúc lửa (flame); (s) cấu trúc tóc rối (convolute); (q, r) cấu trúc xiên chéo gợn sóng (climbing ripples wavy); (t, u) cấu trúc ngang song song phân lớp mỏng (parallel laminated thin bedding) DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ 115m 68m 114m 67m 113m 66m 112m 65m 111m 127m 64m 110m 126m 63m 109m 62m 125m 62m 108m 61m 124m 61m 10 7m 60m 123m 60m 10 6m 59m 122m 59m 105m 18m 58m 121m 58m 104m 17m 120m 57m 57m 56m 56m 119m 16m 102m 15m 55m 118m 14m 54m 117m 53m 116m 52m 115m 51m 10m 69m 50m 27m cover 68m 114m 113m 71m 49m 67m 70m 49m 48m 66m 69m 48m 47m 65m 68m 7m 110m 7m 109m 6m 46m 64m 67m 46m 66m 45m 108m 5m 45m 4m 12m cover 44m 107m 65m 50m 43m 49m 64m 43m 48m 63m 42m 105m 2m 42m 104m 1m 41m 62m 47m 40m 61 m 46m C TT 38m 44m 37m 43m 101m 46m 45m 42m 41m 33 m 43m 42m 32m 31 m 31m 34m 96m 35.8 41m 40m 30m 29m 28 m 28m 33m 31m 30m 92m 37m 29m 91m 30.8 30.3 36m 30m 26m 30m 28m 25m 23m 29m 4m cover 28m 23m 22m 21 m 21m 21m 20 m 20m 20m 19 m 19m 19m 18m 18m 23m 22m 84 m 21m 3m 82m 19m 81m 18m 22m 17.1 17m 17m 80m 17m 21m 16m 16 m 15m 15 m 14m 14 m 14m 16m 13m 12m 12 m 11m 11m 10m 10 m 9m 9m 8m 8m 7m 7m 6m 6m 5m 5m 4m 4m 13m 12m 11m 10m 9m 8m 7m 6m 20m 15m 5.4m cover 14m 13m 12m 12m 11m 11m 10.1 10m 9m 9m 8m 8m 7 7m 7m 6m 6m 5m 5m 4m 4m 4m 3m 3m 2m 2m 2m 3m 3m 2m 2m 1m 1m 0m 0m CTT C T T9 1m 0m C T T 15 1m 1m 0m 0m C T T 19.1 C T T 18 (a) 10 DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 14m 13m 10m 78 m 15m 5m 3m 79m 16m 15.6 13.1 13 m 170m 85m 23m 17 m 171m 86m 26m 18 m 172m 87m 24m 27m 22.3 22.1 22m 22 m 173m 88m 25m 27.3 23.3 23 m 174m 89m 26m 24m 175m 90m 5m cover 29m 24 m 28m 27m 27m 25 m C T T 19 32m 31m 26 m 1m 0m 93m 38m 32m 27 m 2m 94m 39m 33m 29 m 3m 95m 34m 30 m 4m 35m 35m 32 m 5m 97m 5m cover 33m 6m 36m 98m 34m 7m 37m 99m 35m 9m 8m 38m 100m 36m 10m 39m 5m cover 45m 11m 40m 102m 39m 12m 1m 103m 0m 14m 13m 44m 106m 3m 15m 50m 111m 8m 16m 51m 112m 9m 17m 52m 98m 11m 18m 53m 99m 12m 19m 54m 100m 13m 20m 55m 101m 14m 77m 76m 13m 5m 12m 4m 11m 3m 10m 2m 9m 1m 8m 0m 7m 9m 6m 8m 5m 7m 4m 6m 3m 5m 2m 4m 1m 3m 169m 168m 167m 166m 145m 144m 143m 142m 141m 140m 139m 138m 137m 136m 135m 134m 133m 132m 131m 130m 129m 128m 0m C T T 19.3 (a) C T T 19.3 (b) C T T 19.3 (c) PETROVIETNAM 42m Chú giải 41m 40m Tướng F1 Tướng F2 39m 39m 38m 38m 37m 37m 36m 36m 35m 35m 34m 34m 33m 33m 32m 32m 31m 31m 30m 30m 29m 29m 28m 28m 27m 27m 27m 26m 26m 26m 25m 25m 25m 24m 24m 24m 23m 23m 23m 22m 22m 22m 21m 21m 21m 20m 20m 20m 19m 19m 19m 18m 18m 18m 17m 17m 17m 17m 16m 16m 16m 16m 15m 15m 15m 15m 14m 14m 14m 14m 14m 13m 13m 13m 13m 13m 12m 12m 12m 12m 12m 11m 11m 11m 11m 11m Sét/bột Đáy đào khoét/ Xiên chéo bào mòn (>10 cm) Dải sét bột uốn lượn Gợn sóng (cỡ cm) Xiên chéo (>10 cm) Dải sét bột uốn lượn Ổ cát/sét Ổ sét/bột Tóc rối (Convolute) Cấu trúc lửa (Flame structure) Tướng F3 Tướng F4 Tướng F5 Tướng F6 Tướng F7 Kích thước hạt Sét Khn tải trọng (Load cast) Bột Cát mịn Cát trung Cát thô Sạn Sỏi Cuội Cát Cuội/sỏi 10m 10m 10m 10m 10m 10m 9m 9m 9m 9m 9m 9m 9m 8m 8m 8m 8m 8m 8m 8m 7m 7m 7m 7m 7m 7m 7m 7m 6m 6m 6m 6m 6m 6m 6m 6m 5m 5m 5m 5m 5m 5m 5m 5m 4m 4m 4m 4m 4m 4m 4m 4m 3m 3m 3m 3m 3m 3m 3m 3m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 0m 0m 0m 0m 0m 0m 0m 0m CTC CTC CTC CTC CTC 7.1 TL TL TL 8.1 (b) Hình Cột địa tầng thạch học tướng trầm tích xây dựng điểm lộ đảo Cô Tô Thanh Lân DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 11 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ phần quạt dẫn tới xuất cấu trúc tóc rối hỗn độn nhóm tướng - FA4 - nhóm tướng quạt (outer fan) Chú giải Tướng F1 Tướng F2 Tướng F3 Tướng F4 Tướng F5 Tướng F6 Tướng F7 Điểm lộ Hình Bản đồ phân bố tướng thạch học số điểm khảo sát đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân Nhóm tướng FA4 đặc trưng xuất phổ biến trầm tích sét bột, bột sét phân lớp mỏng dạng sọc dải xen lớp cát hạt trung đến hạt mịn tướng F7 Phần phần quạt ngồi bắt gặp phổ biến tướng F6 Nhóm tướng FA4 phổ biến cấu trúc gợn sóng thoải, đơi chỗ gặp dạng tóc rối biến dạng trầm tích mềm (soft sediment deformation) Các mảnh trầm tích ngoại lai với kích thước nhỏ quan sát nhóm tướng FA4 phổ biến Nhóm tướng FA4 đặc trưng cho mơi trường quạt ngồi thành tạo trầm tích turbidite Cơ chế vận chuyển dịng turbidite xa nguồn, lượng dòng chảy thấp nhiều nơi chịu ảnh hưởng hoạt động lắng đọng trầm tích biển sâu lơ lửng cột nước biển nên thành phần trầm tích hạt mịn chiếm ưu (sét bột phân lớp mỏng) [18] 4.3 Mơ hình phân bố tướng mơi trường trầm tích Đảo Cơ Tơ Con (CTC) Dựa vào phân tích tướng/ nhóm tướng mơi trường đo vẽ cột địa tầng điểm khảo sát đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân, nhóm tác giả lập biểu đồ phân bố tướng thạch học cho điểm lộ (Hình 5) Từ biểu đồ kết hợp với hướng trầm tích biểu kiến (Hình 6) đo cấu trúc xiên chéo gợn sóng, xác định phạm vi phân bố môi trường liên quan đến thành tạo trầm tích turbidite cho khu vực nghiên cứu sau: Hình Hướng trầm tích biểu kiến đo cấu trúc xiên chéo gợn sóng đảo Cơ Tơ, phản ánh hướng vận chuyển trầm tích - Nhóm tướng FA1 đặc trưng Các điểm khảo sát thực địa Các điểm nhỏ khơng khảo sát Hướng dịng chảy Trước sườn Sau sườn Đảo Cơ Tơ To (CTT) 50 điểm đo Gợn sóng điểm đo Xiên chéo 12 DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 PETROVIETNAM cho hoạt động trượt lở sườn thềm tích tụ trầm tích nằm chân sườn phân bố khu vực nghiên cứu thuộc đảo Cơ Tơ Con; - Nhóm tướng FA2 đặc trưng cho hệ thống kênh dẫn trầm tích thuộc phần quạt trên, phân bố chủ yếu khu vực đảo Thanh Lân rìa phía Đơng đảo Cơ Tơ To (CTT 18, CTT 19); - Nhóm tướng FA3 với xuất đào khoét tập cát sạn lẫn cuội, đặc trưng cho hệ thống kênh dẫn Kết hợp với xuất thấu kính cát, cát phân lớp dày đôi chỗ xen lớp sét/bột mỏng cho thấy có mặt trầm tích tràn bờ mơi trường quạt Nhóm tướng FA3 phân bố Hình Mơ hình phân bố quạt ngầm hướng cung cấp vật liệu trầm tích thành tạo trầm tích turbidite đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân chủ yếu phần Tây Nam đảo Thanh Lân (TL 8.1), phía Nam đảo Cơ Tơ Con (CTC 7.1, CTC 1) số nơi đảo Cơ Tơ To; - Nhóm tướng FA4 đặc trưng cho trầm tích hạt mịn chiếm ưu thế, phân lớp mỏng song song có xuất nhiều vi cấu trúc bên lớp trầm tích (Bảng 2), thường thành tạo mơi trường quạt ngồi Trong khu vực nghiên cứu, nhóm tướng FA4 phân bố phía Nam đảo Thanh Lân (TL1, TL 7, TL 8.2) phía Tây đảo Cơ Tơ To (CTT 4, CTT 6, CTT 9, CTT 15) Nhìn chung trầm tích có xu mịn dần từ đảo Thanh Lân sang đảo Cơ Tơ To, chuyển từ nhóm tướng FA2 FA3 (quạt - giữa) sang nhóm tướng FA3 FA4 (quạt - ngoài), cho thấy hướng cung cấp vật liệu trầm tích theo hướng Đơng Bắc - Tây Nam Hướng cung cấp vật liệu trầm tích trùng khớp với hướng đổ trầm tích biểu kiến xác định từ cấu trúc gợn sóng xiên chéo quan sát đảo Cô Tô (Hình 6) Thơng qua đặc trưng trầm tích, thạch học, phân loại tướng Bảng Bảng tổng hợp so sánh đặc điểm thạch học cấu trúc trầm tích turbidite đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân Đặc điểm trầm tích Cấu trúc trầm tích Cấu trúc lớn Tướng trầm tích Vi cấu trúc Khối tảng Cuội Sạn Thô Trung Mịn Bột Sét Khối tảng ngoại lai Ổ cát sạn ngoại lai Ổ sét bột ngoại lai Dải sét uốn lượn Cát sạn tiêm nhập Thấu kính cát/sạn Cuội sạn lót đáy Phân dị cỡ hạt cát Cát sạn phân lớp xen lớp sét/bột Cát phân lớp Cát bột phân lớp Sét bột phân lớp Xiên chéo (cimbing ripples) Xiên chéo (climbing ripples) Xiên chéo hai chiều (flaser) Gợn sóng (wavy) Tóc rối (convolute) Mảnh sét bột (mud/silt clast) Cấu trúc lửa (flame) Phân lớp mỏng (parallel laminae) Khuôn tải trọng (load cast) Cỡ hạt/ Thạch học Cát F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Cô Tô To - - - + + + + + + + + + - - + + + + + + + + o + + + - + o o - - + + + + Cô Tô - + + + + + + + - + - + o + + + - + + + + + + - + + o + + ++ - - o - Con Thanh o + + + + + + + o - + + o + + + - + + + + + o + - + - + - o o +++ - Lân + Phổ biến; - Hiếm; o Không DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 13 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ nhóm tướng kết hợp với đo hướng trầm tích biểu kiến từ cấu trúc xiên chéo gợn sóng, mơ hình mơi trường lắng đọng trầm tích turbidite liên quan đến đảo Cô Tô Thanh Lân xác định Hình Kết luận Các thành tạo trầm tích turbidite đảo Cơ Tơ đảo Thanh Lân phân loại thành tướng trầm tích thay đổi từ F1 đến F7 liên quan đến nhóm tướng mơi trường trầm tích turbidite trầm tích biển sâu phân bố đảo sau: (1) Trên đảo Cơ Tơ Con bắt gặp nhóm tướng FA1 phần nhóm tướng FA2 đặc trưng cho môi trường sườn thềm phần quạt; (2) Nhóm tướng FA3 quan sát phổ biến đảo Thanh Lân, đặc trưng cho thành tạo trầm tích thuộc phần quạt Phía Bắc đảo Thanh Lân có vài điểm lộ nhóm tướng FA2 liên quan đến môi trường chuyển tiếp quạt quạt giữa; (3) Trên đảo Cô Tô To chủ yếu quan sát tướng trầm tích tương ứng với nhóm tướng FA4 quạt ngồi turbidite phần nhóm tướng FA3 phần quạt với xuất đào khoét Các thành tạo trầm tích thuộc quần đảo Cơ Tơ có hướng cung cấp vật liệu trầm tích phát triển theo hướng Đơng Bắc - Tây Nam trầm tích có xu mịn dần từ đảo Thanh Lân Cô Tô Con sang đảo Cơ Tơ To, chuyển từ nhóm tướng FA1, FA2 FA3 (quạt - giữa) sang nhóm tướng FA3 FA4 (quạt - ngoài) Tài liệu tham khảo [1] Paul Weimer and Martin H Link, Seismic facies and sedimentary processes of submarine fans and turbidite systems Springer New York, 1991 DOI: 10.1007/978-14684-8276-8 [2] William McCaffrey and Benjamin Kneller, “Process controls on the development of stratigraphic trap potential on the margins of confined turbidite systems and aids to reservoir evaluation”, AAPG Bulletin, Vol 85, No 6, pp 971 - 988, 2001 DOI: 10.1306/8626CA41-173B11D7-8645000102C1865D [3] Carlos H.L Bruhn and Roger G Walker, “Internal architecture and sedimentary evolution of coarse-grained, turbidite channel-levee complexes, Early Eocene Regência Canyon, Espírito Santo basin, Brazil”, Sedimentology, Vol 44, No 1, pp 17 - 46, 1997 DOI: 10.1111/j.1365-3091.1997 tb00422.x [4] Trần Văn Trị Nguyễn Đình Uy, Trầm tích Silur14 DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 Devon rìa Tây Bắc vịnh Bắc Bộ điều kiện thành tạo chúng Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1977 [5] Đặng Trần Huyên nnk, “Địa tầng trầm tích Phanerozoi Đơng Bắc Bộ”, Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản, 2007 [6] Nguyễn Xuân Khiển, “Báo cáo trầm tích luận tướng đá, cổ địa lý thành tạo trầm tích màu đỏ tuổi JuraCreta khoáng sản liên quan miền Bắc Việt Nam”, Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản, 2003 [7] Trần Văn Trị Vũ Khúc, Địa chất tài nguyên Việt Nam Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 2011 [8] Đặng Mỹ Cung, “Đặc điểm thạch luận thành tạo turbidite hệ tầng Cô Tô (O-Sct) ý nghĩa điạ động lực chúng”, Luận án Tiến sĩ Địa chất, Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản, 2013 [9] Tống Duy Thanh Vũ Khúc, Các phân vị địa tầng Việt Nam Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2005 [10] A.E Dovjikov, “Địa chất miền Bắc Việt Nam - Bản thuyết minh cho Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam”, 1965 [11] Trần Văn Trị, Nguyễn Đình Uy, Trần Đình Nhân Đỗ Tuyết, “Tài liệu cấu tạo địa chất quần đảo Cơ Tơ”, Tạp chí Địa chất, Số 105, trang - 4, 1972 [12] T.D Thanh, T.H Phuong, P Janvier, N.H Hung, N.T.T Cuc, and N.T Duong, “Silurian and Devonian in Vietnam - Stratigraphy and facies”, Journal of Geodynamics, Vol 69, pp 165 - 185, 2013 DOI: 10.1016/j.jog.2011.10.001 [13] Muhammad Aqqid Saparin, Mark Williams, Jan Zalasiewicz, Toshifumi Komatsu, Adrian Rushton, Hung Dinh Doan, Ha Thai Trinh, Hung Ba Nguyen, Minh Trung Nguyen, and Thijs R.A Vandenbroucke, “Graptolites from silurian (Llandovery Series) sedimentary deposits attributed to a forearc setting, Co To formation, Co To archipelago, Northeast Vietnam”, Paleontological Research, Vol 24, No 1, pp 26 - 40, 2020 DOI: 10.2517/2019PR003 [14] Nguyễn Xuân Tùng Trần Văn Trị, Thành hệ địa chất địa động lực Việt Nam Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1992 [15] R.L Folk, Petrology of sedimentary rocks Hemphill Publishing Company, 1980 [16] Gary Nichols, Sedimentology and stratigraphy (2 edition) Wiley-Blackwell, 2009 nd [17] Emiliano Mutti and Ricci Lucchi, “Turbidites of PETROVIETNAM the Northern Apennines: Introduction to facies analysis”, International Geology Review, Vol 20, No 2, pp 125 - 166, 1978 [18] Emiliano Mutti, Turbidite sandstones Agip, Istituto di Geologia, Università di Parma, 1992 [19] G Shanmugam, L.R Lehtonen, T Straume, S.E Syvertsen, R.J Hodgkinson, and M Skibeli, “Slump and debris-flow dominated upper slope facies in the Cretaceous of the Norwegian and Northern North Seas (61o - 67oN): Implications for sand distribution”, AAPG Bulletin, Vol 78, No 6, pp 910 - 937, 1994 [20] G Shanmugam and R.J Moiola, "Submarine fans: Characteristics, models, classification, and reservoir potential", Earth-Science Reviews, Vol 24, No 6, pp 383 428, 1988 DOI: 10.1016/0012-8252(88)90064-5 TURBIDITE FACIES OF CO TO ARCHIPELAGO, NORTHEAST VIETNAM Nguyen Van Kieu1, 2, Bui Viet Dung1, Bui Huy Hoang1, Nguyen Quang Tuan1 Vietnam Petroleum Institute AGH University of Science and Technology, Poland Email: van@agh.edu.pl Summary The paper presents a detailed facies analysis of the turbidite system of Co To formation in the Co To archipelago including the islands of Big Co To, Small Co To and Thanh Lan Based on the analysis of sediment bedding, sediment structure and grain-sized trends, sedimentary facies are recognised as a record of the principal modes of sediment deposition The results show that the recurring development of sedimentary facies within the turbidite system in the Co To archipelago can be grouped into distinct facies associations (FA): slope with channels and slump deposit (FA1), basin floor fans with the common occurrence of inner fan-channel complex (FA2), middle-fan lobes (FA3) and outer-fan distal lobes (FA4) These facies associations represent the turbidite system with the extensive development of NE-SW submarine fan, along the islands of Thanh Lan, Small Co To and Big Co To Key words: Turbidite facies, deep- marine deposits, submarine fan, Co To archipelago, Thanh Lan island DẦU KHÍ - SỐ 7/2021 15 ... đảo Cơ Tơ (Hình 6) Thơng qua đặc trưng trầm tích, thạch học, phân loại tướng Bảng Bảng tổng hợp so sánh đặc điểm thạch học cấu trúc trầm tích turbidite đảo Cô Tô đảo Thanh Lân Đặc điểm trầm tích. .. liệu trầm tích thành tạo trầm tích turbidite đảo Cô Tô đảo Thanh Lân chủ yếu phần Tây Nam đảo Thanh Lân (TL 8.1), phía Nam đảo Cơ Tơ Con (CTC 7.1, CTC 1) số nơi đảo Cô Tô To; - Nhóm tướng FA4 đặc. .. giải Tướng F1 Tướng F2 Tướng F3 Tướng F4 Tướng F5 Tướng F6 Tướng F7 Điểm lộ Hình Bản đồ phân bố tướng thạch học số điểm khảo sát đảo Cô Tô đảo Thanh Lân Nhóm tướng FA4 đặc trưng xuất phổ biến trầm